In physikalischen Grundkursen wird einem beigebracht, dass Energie ein Maß für die Fähigkeit eines Objekts ist, Arbeit zu verrichten (das scheint an sich ein wenig schwammig zu sein, da man dann genau definiert, was "Arbeit" ist, abgesehen davon, dass man feststellt, dass, wenn eine Kraft auf ein wirkt System eine Verschiebung dieses Systems verursacht, dann soll die Kraft Arbeit an dem System verrichtet haben, oder auf eine tautologische Aussage zurückgreifen, die es in Form von Energie beschreibt?!). In fortgeschritteneren Kursen wird diese Beschreibung insofern abstrakter, als Energie eine konservierte Größe ist, die einem physikalischen System zugeschrieben wird , oder eine entstehende Größe als natürliche Folge der Zeittranslationsinvarianz eines physikalischen Systems (über das Noether-Theorem).
Meine Frage ist jedoch, was genau ist Energie? Ist es möglich, eine qualitative Beschreibung dessen zu geben, wofür es sich um ein Maß handelt?
Ich habe die Antworten unter Was ist die wirklich grundlegende Definition von Energie? gelesen. und obwohl sie einigermaßen nützlich sind, habe ich das Gefühl, dass sie meine Frage nicht wirklich beantworten, ob wir eine qualitative Aussage darüber machen können, was Energie ist, damit meine ich zum Beispiel, dass Geschwindigkeit ein Maß für die Änderungsrate ist Gibt es in der Position eines Objekts pro Zeiteinheit eine ähnliche Aussage, die der Energie (oder dem Impuls für diese Angelegenheit) zugeschrieben werden kann?
Ich würde argumentieren, dass Energie überhaupt kein Maß für irgendetwas ist – sie ist ein Ding. Das ist genauso, wie Materie auch kein Maß für irgendetwas ist. Angesichts dessen E = mc²sind sie wohl verschiedene Formen derselben Sache.
Sie können Energie in Bezug darauf beschreiben, was sie tun kann – Dinge vorantreiben, wenn es um Arbeit geht – aber Energie ist kein Maß wie Geschwindigkeit. Sie können auch messen, wie viel Sie davon haben, so wie Sie die Masse eines Materieklumpens messen können.
Wenn Energie ein Ding ist , dann ist Energieerhaltung intuitiv sinnvoll. Man kann Materie nicht einfach verschwinden lassen. Sie können es verschieben oder in eine andere Form umwandeln, aber es ist immer noch da. Dasselbe gilt für Energie.
Übrigens : Die englische Sprache hat unterschiedliche Wörter für "Materie" (das Ding) und "Masse" (die Menge des Dings). Bei der Beschreibung von Energie wird die Terminologie etwas schwammig.
Energie ist wie Geld – was Sie in Ihrer Tasche haben, ist nur eine von vielen Formen. Beides sind abstrakte Ideen, die zwischen vielen Formen umwandelbar sind.